การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีเครือข่ายเครื่องอ่าน UHF RFID และการประสานงาน

ดังที่เราทราบกันดีว่าระบบ RFID ประกอบด้วยแท็กอิเล็กทรอนิกส์ (แท็ก) เครื่องอ่าน (เครื่องอ่าน) และระบบจัดการข้อมูล แท็กอิเล็กทรอนิกส์ RFID มีสามประเภท: แอคทีฟ, พาสซีฟ และกึ่งแอคทีฟ แท็กแบบพาสซีฟมีลักษณะเฉพาะคือต้นทุนต่ำและมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ขอบเขตของการวิจัยของเราด้านล่างคือการติดฉลากแบบพาสซีฟ เมื่อใช้แท็กแบบพาสซีฟ จำเป็นต้องมีการวางแผนที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเครื่องอ่าน การใช้งาน RFID ส่งผลโดยตรงต่อความครอบคลุมและผลกระทบในการระบุตัวตนของเครือข่ายเครื่องอ่าน UHF โซลูชันการปรับใช้เครื่องอ่านที่สมเหตุสมผลและมีประสิทธิภาพสามารถลดเวลาในการสร้างเครือข่ายและครอบคลุมพื้นที่เป้าหมายได้อย่างสมบูรณ์ สามารถลดการรบกวนระหว่างผู้อ่าน ปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของเครือข่าย และรับประกันอัตราการอ่านของเครือข่ายทั้งหมด

เครือข่ายผู้อ่านมีลักษณะดังต่อไปนี้:

1. โครงสร้างของระบบเครือข่าย RFID นำเสนอความไม่สมดุลอย่างมาก ประสิทธิภาพของแท็กอิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟค่อนข้างอ่อนแอ และแท็กไม่สามารถสื่อสารระหว่างกันได้ แท็กแบบพาสซีฟไม่สามารถส่งสัญญาณการสื่อสารได้และสามารถสื่อสารกับผู้อ่านผ่านการกระจายกลับเท่านั้น การสื่อสาร.

2. สภาพแวดล้อมการส่งสัญญาณไร้สายในระบบ RFID ค่อนข้างซับซ้อน ในกรณีส่วนใหญ่ ระบบ RFID ทำงานในสภาพแวดล้อมภายในอาคาร และต้องพิจารณาผลการลดทอนแบบหลายเส้นทางในขณะนี้ ในเวลาเดียวกัน ระยะทางทั่วไปของการสื่อสารระหว่างเครื่องอ่านแท็กจะน้อยกว่า 10 เมตร ซึ่งเป็นของการสื่อสารระยะสั้น เนื่องจากลักษณะเฉพาะที่สำคัญของสัญญาณความถี่วิทยุ และเพื่อให้มั่นใจว่ามีความครอบคลุม จุดตัดระหว่างพื้นที่ระบุตัวตนของเครื่องอ่านจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ตามแบบจำลองการเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายเซลลูล่าร์ไร้สายที่มีอยู่ ตามคุณลักษณะของระบบ RFID จะมีการเสนอแบบจำลองการใช้งานเครือข่ายเครื่องอ่านแบบแยกส่วน r=(ไซต์, เสาอากาศ, TIlt, Au) โดยที่ TIlt แสดงถึงมุมเอียงของเสาอากาศ Au บ่งชี้ การลดทอน ในกรณีของข้อจำกัดความครอบคลุม ข้อจำกัดสัญญาณการสะท้อนของแท็ก ข้อจำกัดต้นทุนขั้นต่ำ และข้อจำกัดการรบกวนขั้นต่ำ อัลกอริธึมทางพันธุกรรมจะใช้เพื่อค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุด ข้อมูลอ้างอิงเหล่านี้ไม่ได้พิจารณาถึงการใช้งานเครือข่ายเครื่องอ่านต่อหน้าเครื่องอ่านมือถือ

วัตถุประสงค์ของการประสานงานระหว่างผู้อ่านและผู้เขียนคือเพื่อให้แน่ใจว่าข้อกำหนดด้านการสื่อสารของทั้งระบบ ส่วนใหญ่จะหลีกเลี่ยงความขัดแย้งระหว่างผู้อ่านและผู้เขียนและอำนาจในการควบคุม ข้อขัดแย้งของผู้ซักถามหมายถึงการแทรกแซงที่ตรวจพบโดยผู้ซักถามคนหนึ่งซึ่งเกิดจากผู้ซักถามอีกคนหนึ่ง ซึ่งรวมถึงสองกรณี: ข้อขัดแย้งด้านความถี่ของผู้ซักถาม และข้อขัดแย้งแท็ก ข้อขัดแย้งด้านความถี่ของผู้อ่านเกิดขึ้นเมื่อผู้อ่านสองคนขึ้นไปใช้ความถี่เดียวกันเพื่อสื่อสารกับแท็กในเวลาเดียวกัน ข้อขัดแย้งของแท็กหมายถึงข้อขัดแย้งที่เกิดขึ้นเมื่อผู้อ่านสองคนขึ้นไปสื่อสารกับแท็กในเวลาเดียวกัน

ลักษณะของข้อขัดแย้งระหว่างผู้อ่านและผู้เขียนมีดังนี้ คุณลักษณะประสิทธิภาพต่ำของแท็กแบบพาสซีฟทำให้ไม่สามารถมีบทบาทป้องกันการชนกันในกระบวนการสื่อสารกับผู้อ่านหลายราย รุนแรงขึ้น ในเครือข่ายเครื่องอ่านซึ่งรวมถึงเครื่องอ่านมือถือ ข้อขัดแย้งของผู้อ่านและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทอพอโลยีเป็นคุณสมบัติที่โดดเด่น และยังเป็นปัญหาที่ต้องแก้ไขเมื่อศึกษาการใช้งานเครือข่ายเครื่องอ่านจากมุมมองของการพัฒนา การศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการปรับใช้เครือข่ายเครื่องอ่านโดยทั่วไปมุ่งเน้นไปที่เครื่องอ่านแบบอยู่กับที่ ดังนั้นจึงไม่ได้พิจารณามากนักว่าจะรวมเครื่องอ่านบนมือถือด้วย การปรับใช้เครือข่ายเครื่องอ่านที่รวมถึงเครื่องอ่านมือถือนั้นเกี่ยวข้องกับจำนวนเครื่องอ่านแบบมือถือและแบบอยู่กับที่ เส้นการเคลื่อนที่และความเร็วของเครื่องอ่านแบบมือถือ และโทโพโลยีของเครื่องอ่านแบบคงที่ที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของเครื่องอ่านแบบมือถือ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง การกำหนดความครอบคลุมเป็นระยะ ของเครื่องอ่านมือถือ ฯลฯ การควบคุมพลังงานระหว่างการครอบคลุมยังเป็นแนวทางการวิจัยสำหรับการปรับใช้เครือข่ายเครื่องอ่านซึ่งรวมถึงเครื่องอ่านมือถือด้วย โดยทั่วไปเครื่องอ่านแบบมือถือต้องใช้แบตเตอรี่ในการจ่ายไฟ ซึ่งทำให้ปัญหาการประหยัดพลังงานมีความสำคัญมาก และการควบคุมพลังงานยังสามารถลดการรบกวนระหว่างเครื่องอ่านได้อีกด้วย

การประสานงานระหว่างเครื่องอ่าน UHF

ในปัจจุบัน มีแนวโน้ม 2 ประการในการปรับปรุงโครงสร้างเครือข่ายเครื่องอ่าน ประการแรกคืออัลกอริทึมการเรียนรู้จะขึ้นอยู่กับโครงสร้างหลายชั้น ซึ่งไม่ค่อยมีประโยชน์นัก ฟังก์ชั่นของเครื่องอ่านคือเครื่องอ่านไม่สามารถสื่อสารระหว่างกันได้ โดยอาศัยตัวควบคุมจากส่วนกลาง (ระบบ) ในการประสานงาน สำหรับเครือข่ายประเภทนี้ การประสานงานระหว่างเครื่องอ่านจะคล้ายกับปัญหาการจัดสรรความถี่และการควบคุมพลังงานในระบบเซลลูล่าร์ไร้สาย ทิศทางการวิจัยในอนาคตคือการพิจารณาทรัพยากรสเปกตรัม เวลา และพื้นที่อย่างครอบคลุม และใช้การเพิ่มประสิทธิภาพแบบผสมผสานตามความต้องการด้านการสื่อสารในการใช้งานจริง วิธีการแก้ไข

ที่อีกอย่างคือการปรับปรุงการทำงานของเครื่องอ่านโดยอาศัยตัวอ่านเองในการประสานงานระหว่างผู้อ่าน เครือข่ายประเภทนี้คล้ายกับเครือข่ายเซ็นเซอร์และเครือข่ายเฉพาะกิจ เราสามารถอ้างถึงเทคโนโลยีการประสานงานในเครือข่ายการสื่อสารเหล่านี้ และตามลักษณะของเครือข่ายเครื่องอ่าน RFID ให้ศึกษาการใช้วิธีการแบบกระจายเพื่อแก้ปัญหาการประสานงานของผู้อ่าน สำหรับปัญหาความขัดแย้งของแท็ก เนื่องจากลักษณะของแท็กแบบพาสซีฟ วิธีแก้ปัญหาสามารถเข้าถึงได้หลายรายการแบบแบ่งเวลาเท่านั้น กล่าวคือ มีผู้อ่านเพียงรายเดียวที่มีความครอบคลุมที่ทับซ้อนกันเท่านั้นที่สามารถอ่านและเขียนแท็กภายในความครอบคลุมที่ทับซ้อนกันได้ในเวลาเดียวกัน จะต้องคำนึงถึงในการประสานงานของอุปกรณ์